Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
-
Лабораторная работа №1
Задание:
Составить комплектацию ПК для автоматизированного рабочего места пользователя ПК (пример в таблице, примерный перечень ПО в файле), и нарисовать схему безопасного расположения блоков ПК на рабочем месте (рисунки 4-6).
БЕЗОПАСНОСТЬ УСТАНОВКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
КОМПЬЮТЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Общеизвестно, что компьютерная техника является источником излучений и электромагнитных полей, потенциально опасных для здоровья человека, особенно при неправильном ее использовании. Исследованиям проблем электромагнитной безопасности компьютеров давно занимаются специалисты в нашей стране и за рубежом; однако, специальных публикаций, доступных для широкого круга читателей, о специфике проблемы и способах обеспечения безопасности людей, работающих долгое время за компьютерами и особенно в местах их скопления (банках, компьютерных классах учебных заведений, предприятиях и учреждениях), пока нет.
Цель данной работы - помочь пользователям персональных вычислительных машин (ПК) понять суть проблемы, познакомить их с методами правильного использования ПК, обучить их достаточно простым практическим способам обеспечения электромагнитной безопасности компьютерной техники.
1. Основные понятия.
В докомпьютерную эпоху человеческого развития основными техническими средствами интенсификации умственного труда инженеров и финансовых работников были логарифмическая линейка, счеты и предел мечтаний - арифмометр. Эти нехитрые механические устройства не оказывали практически никакого влияния на среду их применения и, соответственно, на пользователя, а потому и не привлекали к себе внимание экологов, гигиенистов и службы охраны труда.
Появление в практике настольных электронно-счетных машин и калькуляторов не внесло ничего нового в экологию рабочих мест, т.к. по своим пространственным и частотным характеристикам электромагнитных полей указанные устройства мало отличались от широко применяемых настольных ламп и вентиляторов.
Стремительное развитие компьютерной техники привело к двум (с точки зрения гигиены труда) важным явлениям:
Как известно, непременной составляющей персонального компьютера является дисплей (синоним- “монитор” или обобщающий термин - “видеодисплейный терминал” - ВДТ), обеспечивающий связь машины с оператором. Известно также, что дисплей является порождением телевизионной техники, и это последнее обстоятельство привело к возникновению проблемы. Дело в том, что вокруг работающего телевизора (или дисплея) из-за наличия высокого напряжения и широкого спектра электрических сигналов образуются статические и переменные электрические и магнитные поля (далее – электромагнитные поля), отрицательные результаты, воздействия которых на человека хорошо изучены.
В области телевидения проблема обеспечения санитарно-гигиенических требований по исключению воздействия на зрителя электромагнитных полей была решена элементарно просто, исходя из того физического факта, что интенсивность этих низкочастотных электрических и магнитных полей резко падает при удалении от их источника. Поэтому достаточно было в инструкциях по использованию телевизоров внести запись о предпочтительном просмотре телепрограмм с расстояния не менее 2 - 3-х метров и проблемы не стало. При этом не требовалось ни разработки каких-либо норм и нормативных документов, ни проведения доработки указанных технических средств, ни применения дополнительных средств защиты при их использовании.
В компьютерной технике проблема состоит в том, что электрические и магнитные поля от дисплеев столь же интенсивны, как и от телевизоров, а усадить пользователя компьютера на расстояние 2 - 3 метра от дисплея невозможно. Таким образом, пользователь компьютера волей-неволей должен быть близок к дисплею, подвергая себя воздействию этих полей. Именно это обстоятельство привело к появлению многочисленных сведений об отрицательных последствиях такой “близости”.
2. Источники и характеристики электромагнитных
полей на рабочем месте с ПК.
Современный персональный компьютер является энергонасыщенным аппаратом с потреблением до 300-350 Вт, содержащим несколько электро- и радиоэлектронных устройств с различными физическими принципами действия. Поэтому он создает вокруг себя поля с широким частотным спектром и пространственным распределением, такие как:
Потенциально возможными вредными факторами могут быть также:
Сразу же отметим, что рентгеновское и ультрафиолетовое излучения экранов ВДТ можно назвать лишь потенциально существующими вредными факторами. Дело в том, что экраны современных дисплеев делают из стекла, не прозрачного для рентгеновского излучения, возникающего в трубке, а ультрафиолетовое излучение при испытаниях не обнаруживается даже в самых старых моделях дисплеев. Излучения радиочастотного диапазона от электронных узлов компьютерной техники также существенно ниже предельно допустимых уровней, регламентируемых санитарными нормами.
Электростатическое поле возникает за счет наличия электростатического потенциала (ускоряющего напряжения) на экране ЭЛТ. При этом появляется разность потенциалов между экраном дисплея и пользователем ПК. Наличие электростатического поля в пространстве вокруг ПК приводит, в том числе к тому, что пыль из воздуха оседает на клавиатуре ПК и затем проникает в поры на пальцах, вызывая заболевания кожи рук.
Электростатическое поле вокруг пользователя ПК зависит не только от полей, создаваемых дисплеем, но также от разности потенциалов между пользователем и окружающими предметами. Эта разность потенциалов возникает, когда заряженные частицы накапливаются на теле человека в результате ходьбы по полу с ковровым покрытием, при трении материалов одежды друг о друга и т.п.
В современных моделях дисплеев приняты кардинальные меры для снижения электростатического потенциала экрана. Но нужно помнить, что разработчиками дисплеев применяются различные технические способы для борьбы с данным фактором, в том числе и, так называемый, компенсационный способ, особенность которого заключается в том, что снижение потенциала экрана до требуемых норм обеспечивается лишь в установившемся режиме работы дисплея. Соответственно, подобный дисплей имеет повышенный (в десятки раз более установившегося значения) уровень электростатического потенциала экрана в течение 20 - 30-ти секунд после своего включения и до нескольких минут после выключения; что достаточно для электризации пыли и близлежащих предметов.
Источниками переменных электрических и магнитных полей в ПК являются узлы, в которых присутствует высокое переменное напряжение, и узлы, работающие с большими токами. Типичные пространственные распределения переменного магнитного поля и переменного электрического поля вокруг дисплея ПК показаны на рис. 1 и рис. 2, соответственно.
Рис. 1. Силовые линии магнитного поля вокруг дисплея
Рис. 2. Пространственная диаграмма распределения в горизонтальной плоскости интенсивности электрического поля вокруг монитора ПК
По частотному спектру эти электромагнитные поля разделяются на две группы:
Электромагнитные поля, порожденные посторонними (не входящими в состав ПК) источниками, называют иногда фоновыми полями. Характер этих полей, их пространственное распределение и уровни определяются физическими особенностями источников, положением их по отношению к рабочему месту. Часто фоновые поля имеют общий источник - сеть электропитания, дающую существенный вклад в общий энергетический спектр полей на частоте 50 Гц и ее гармониках. Это вклад во многом зависит от организации электросети и контура заземления, удаленности и расположения рабочего места относительно розеток питания и других элементов сети. Источниками фоновых низкочастотных полей являются также другие технические средства, в том числе бытовые (кондиционеры, вентиляторы, пылесосы, кухонная техника), а также массивные не заземленные металлические предметы (решетки, стеллажи и т.п.).
Особого внимания требуют случаи появления экстремальных электрических и магнитных полей посторонних источников, которые могут не только многократно превышать гигиенические требования, но и нарушают нормальную работу ПК и другой, связанной с ними техники. Так, например, магнитное поле промышленной частоты 50 Гц с напряженностью более тысячи нанотесла (1 мкТл) вызывает заметную для глаз пространственную и временную нестабильность (дрожание и мерцание) изображения на экране дисплея ПК с частотой, равной разности между частотой кадровой развертки дисплея и частотой 50 Гц.
Рис. 3. Схема опосредованного влияния магнитного поля
промчастоты 50 Гц на оператора ПК
В таких случаях возникают эффекты опосредованного влияния на оператора ПК (см. диаграмму на рис. 3) магнитного поля промчастоты 50 Гц.
Наличие механизмов неблагоприятного опосредованного влияния магнитных полей на человека является еще одной отличительной особенностью при использовании ПК в сфере жизнедеятельности человека по сравнению с использованием им других технических средств.
Выявление, анализ и устранение повышенных и экстремальных магнитных полей промчастоты 50 Гц представляет серьезную самостоятельную задачу. Исследование причин их появления, путей снижения и устранения требует привлечения специализированных организаций, имеющих опыт решения таких задач и необходимую для этого аппаратуру.
Наиболее активное и результативное участие в решении проблемы достижения экологически приемлемых условий, связанных с эксплуатацией устройств визуального отображения информации, приняли шведские научные и общественные организации, так или иначе связанные с безопасностью производственных процессов и здравоохранением.
Основную роль в деле изучения, концентрации и осмысления так называемых излучательных и эргономических характеристик по поручению Правительства Швеции, сыграло Национальное Управление по измерениям и тестированию - МРR (впоследствии - “Управление SWEDAC”). Начиная с 1987 года, при участии широкого круга экспертов из самых разнообразных областей науки и техники, были выполнены комплексные испытания различных вариантов устройств визуального отображения и собраны сведения о влиянии электромагнитных полей и излучений присущего дисплеям частотного диапазона на состояние и здоровье людей. Особое внимание при этом было уделено установлению предельно допустимых уровней вредных физических факторов и разработке системы добровольного тестирования устройств визуального отображения на предмет выполнения установленных норм.
В 1990 году результаты исследований с учетом накопленного опыта были оформлены Управлением SWEDАC в виде двух документов: справочника для пользователя по оценке устройств визуального отображения (МРR 1990:8) и методов проверки устройств визуального отображения (МРR 1990:10), которые получили широкую известность под названием “Шведские стандарты”.
Эти стандарты легли в основу созданных во многих странах национальных систем тестирования и сертификации - как различных дисплеев, так и ПЭВМ в целом. Ценность этих документов - в комплексности решения проблемы. В этих документах не только установлены предельно-допустимые уровни полей и даны методы и средства контроля, но и даны подробные технические требования к техническим средствам для калибровки и поверки средств измерений и контроля.
Представляя нормативы излучательных характеристик дисплеев, авторы указанных выше шведских нормативных документов оговариваются, что эти нормы “не являются предельными значениями с точки зрения санитарии”, а имеют своим назначением оказание помощи пользователям в выборе подходящих для них технических средств.
В то же время авторы ставят нас в известность, что исходной предпосылкой при создании норм на излучательные характеристики было то, что “устройство визуального отображения не должно увеличивать уровни излучений, имеющихся в нормальном офисе”. То есть мы видим здесь третий вариант подхода к нормированию, как наиболее гуманный. Более того, при обосновании выбранных норм, авторы главное внимание уделяют физическим факторам, оказывающим влияние на здоровье пользователей.
Вероятно, эти обстоятельства привели к тому, что в большинстве стран “Шведский стандарт” был воспринят как санитарно-гигиенический, и на его основе создавались национальные нормативные акты. Директивой Совета ЕЭС от 29 мая 1990 г. № 90/270/ЕЕС данный документ введен с июня 1992 года в качестве общеевропейского стандарта.
В России два основополагающих стандарта (гармонизированные с МРR 1990:8 и МРR 1990:10) введены в действие в 1997 году. Это ГОСТ Р 50948-96. “Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности” и ГОСТ Р 50949-96 “Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности”.
С учетом данных стандартов Госсанэпиднадзор России разработал и с первого января 1997 года ввел в действие обязательные санитарные правила и нормы - СанПиН 2.2.2.542-96 “Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”.
В последнем документе электромагнитные поля ВДТ представлены как "неионизирующие излучения". Рентгеновское же излучение, принципиальное присутствие которого возможно ввиду наличия высокого (более 22 кВ) напряжения на электронно-лучевой трубке дисплея, законно представлено как "ионизирующее".
Кроме характеристик, присущих только дисплеям, СанПиН содержат санитарно-гигиенические требования к ПК вообще, требования к помещениям, где эксплуатируются ПК, к микроклимату, акустическим шумам и вибрациям, освещению, организации и оборудованию рабочих мест с ВДТ и ПК, как для взрослых пользователей, так и учащихся и детей дошкольного возраста.
Введение допустимых значений параметров неионизирующих излучений построено в СанПиН 2.2.2.542-96 так, как будто произошла с 1 января 1997 года замена устаревших ПДУ на новые, более жесткие. При этом, естественно, возникает желание сравнить “ старые” и “новые” нормы. Но дело в том, что как уже отмечалось выше, “старые” нормы разрабатывались совсем для других случаев, в то время, когда проблемы с “излучениями” дисплеев не существовало.
Новое же нормирование исходит из возможности одновременного воздействия на пользователя дисплея всех рассматриваемых физических факторов. Это означает, что гигиеническое сравнение “старых” и “новых” ПДУ представляется некорректным, особенно если учесть, что работа с ПК является одним из наиболее сложных видов интеллектуальной деятельности человека. Если же подойти чисто формально, то “новые” ПДУ примерно в 20 раз жестче “старых”.
Нормы по электрическим и магнитным полям, действующим с 1-го января 1997 г. приведены в табл. 1.
Таблица 1.
|
1 |
Напряженность переменного электрического поля на расстоянии |
|
|
В диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц |
Не более 25 В/м |
|
|
В диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц |
Не более 2,5 В/м |
|
|
2 |
Плотность магнитного потока (магнитная индукция): |
|
|
В диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц |
Не более 250 нТл |
|
|
В диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц |
Не более 25 нТл |
|
|
3 |
Поверхностный электростатический |
Не более 500 В |
При установлении электромагнитной безопасности рабочего места с компьютерной техникой должно быть подтверждено его соответствие трем нормативным документам:
СанПиН 2.2.2.542-96 по требованиям к электрическим и магнитным полям дисплеев и ПК;
СанПиН 5802-91 по требованиям к электрическим полям промчастоты 50 Гц;
СанПиН 2.2.4.723-98 по требованиям к магнитным полям промчастоты 50 Гц.
3. Требования к помещениям для размещения
компьютерной техники.
Общие гигиенические требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПК изложены в разделе 4 СанПиН 2.2.2.452-96. Из них основными с точки зрения обеспечения электромагнитной безопасности являются следующие требования:
Однако как показывает опыт, на практике данных требований оказывается недостаточно для обеспечения как нормальной электромагнитной обстановки в помещении, так и условий для нормального функционирования ПК. При неверной общей планировке помещения, неоптимальной разводке питающей сети и неоптимальном устройстве контура заземления (хотя и удовлетворяющем всем регламентируемым требованиям электробезопасности) собственный электромагнитный фон помещения может оказаться настолько сильным, что обеспечить на рабочих местах пользователей ПК требования СанПиН по уровням электромагнитных полей не представляется возможным ни при каких ухищрениях в организации самого рабочего места и ни при каких (даже “суперсовременных” и экологически безопасных) компьютерах. Более того - сами компьютеры будучи помещенными в сильные электромагнитные поля становятся неустойчивыми в работе, появляется эффект дрожания изображения на экранах дисплеев, существенно ухудшающий их эргономические характеристики.
Можно сформулировать следующие дополнительные требования, которыми необходимо руководствоваться при выборе помещений для обеспечения в них нормальной электромагнитной обстановки а также обеспечения условий устойчивой работы ПК в условиях электромагнитного фона:
В самих помещениях при организации и планировке расположения рабочих мест необходимо руководствоваться следующими правилами:
Выполнение перечисленных выше требований может обеспечить снижение в десятки и сотни раз общего электромагнитного фона в помещении. Задача обеспечения нормальной электромагнитной обстановки на рабочих местах пользователей ПК при этом будет сведена к задаче правильной организации самих рабочих мест.
4. Размещение компьютерной техники на рабочем месте.
Раздел 8 СанПиН 2.2.2.542-96, в котором основное внимание уделяется эргономическим требованиям к оборудованию рабочих мест с ПК и ВДТ дает лишь несколько общих рекомендаций по организации рабочих мест, полезных с точки зрения электромагнитной безопасности:
рабочее место должно быть автономным;
экран дисплея ПК должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 60 - 70 см, но не ближе 50 см.;
в помещениях с ПК и ВДТ ежедневно должна проводиться влажная уборка.
Однако, этих требований (установленных в СанПиН 2.2.2.542-96) недостаточно для обеспечения электромагнитной безопасности рабочих мест.
При неправильной организации электропитания рабочего места источниками электрических и магнитных полей могут быть не только дисплей ПК, импульсный источник питания системного блока ПК и сетевые кабели (провода) электропитания, но и периферийные устройства ПК (клавиатура, принтер, модем и т.п.).
Полную гарантию безопасности рабочего места может дать лишь его детальное обследование по уровням полей и аттестация рабочего места уполномоченными на это организациями и специалистами. Вместе с тем, можно сформулировать ряд конкретных практических рекомендаций по организации рабочего места и размещению на нем компьютерной техники, выполнение которых заведомо улучшит электромагнитную обстановку и с намного большей вероятностью обеспечит аттестацию рабочего места без принятия для этого каких-либо дополнительных специализированных мер.
Особо необходимо остановиться на организации рабочего места с большим количеством периферийных устройств - когда пользователь в силу обстоятельств окружен различной оргтехникой. С высокой степенью достоверности можно сказать - при надежном заземлении каждого из периферийных устройств, при исправности заземляющей шины информационных цепей, связывающих периферийные устройства, последние не вносят существенного вклада в общий уровень электромагнитных полей. Основное внимание при этом необходимо уделить максимальному удалению от пользователя дисплея и системного блока.
На рис. 4 - 6 показаны различные варианты компоновки рабочего места (рекомендуемые и не рекомендуемые с точки зрения электромагнитной безопасности).
Наиболее оптимальной следует признать планировку, когда полностью разделены зона местонахождения пользователя ПК и зона, где расположены кабели электропитания технических средств рабочего места, включая розетки сетевого электропитания.
Рис. 4. Рекомендуемые компоновки рабочего места оператора ПК
Цифрами на рис. 4 - 6 помечены:
1. Рабочее место оператора;
2. Клавиатура ПК;
3. Дисплей ПК;
4. Системный блок ПК;
5. Принтер;
6. Розетки питания;
7. Сетевые кабели питания блоков ПК.
Менее оптимальной является планировка, представленная на рис. 5, когда рядом с пользователем расположены сетевые кабели электропитания рабочего места. Данную планировку нежелательно использовать, если на рабочем месте установлено большое количество технических средств со значительным энергопотреблением.
|
Рис. 5. Нежелательная компоновка рабочего места |
Рис. 6. Недопустимая компоновка рабочего места |
В этом случае по сетевым кабелям электропитания текут значительные токи, и пользователь ПК находится в зоне воздействия магнитных полей промчастоты 50 Гц.
Недопустимой является планировка рис. 6. Из-за реально ненулевого значения сопротивления цепи заземления пользователь ПК может находиться не только в зоне воздействия магнитных, но и электрических полей промчастоты 50 Гц. При отсутствии возможности иной организации рабочего места можно рекомендовать способ снижения уровня полей за счет расположения кабелей электропитания в металлической (стальной) заземленной трубе. Однако следует особо подчеркнуть, что данную планировку рабочего места можно использовать только при наличии документального подтверждения соответствия уровней полей требованиям действующих СанПиН при контроле специальной аппаратурой. В случае отсутствия объективных замеров уровней полей на рабочем месте подобную планировку использовать нельзя.
В любом случае рекомендуется модернизировать рабочее место на рис. 6, так как изображено на рис. 5.
В приведенные обобщенные схемы могут вноситься уточнения и изменения, обусловленные специфическими особенностями конструкции ПК и дисплея ПК, особенностями пространственных диаграмм электрических и магнитных полей и особенностями пространственной конфигурации помещения. В заключение отметим еще два немаловажных обстоятельства.
Первое. При реализации какого-либо варианта в организации рабочего места необходимо учитывать возможное влияние его электромагнитных полей на постоянно работающих рядом людей и осуществлять корректировку их расположения относительно рабочего места с ПК.
Второе. Реализуемые варианты компоновки рабочего места (безопасные по электромагнитным полям) ни в коей мере не должны противоречить установленным в санитарных правилах и нормах требованиям по эргономическим характеристикам. Должны выполняться требования по освещенности экрана дисплея и освещенности документа, требования по расположению рабочего места с учетом направления освещения для исключения бликов на экране дисплея и т.п. Последствия для здоровья при пренебрежении эргономическими требованиями могут быть не меньшими, чем от повышенного уровня электромагнитных полей.
5. Нормативные документы по безопасности
компьютерной техники.
1. Директива ЕЭС № 90/270/ЕЕС.
“Оператор, работающий с дисплеем, должен быть информирован о мерах безопасности и сохранения здоровья и о мерах, предпринимаемых с целью уменьшения или устранения любого риска”.
2. “Шведский стандарт” MPR 1990:10 1990-12-31 комплекса стандартов MPR II. Справочное руководство пользователя для оценки качества дисплеев.
(Введен в качестве общеевропейского стандарта с июня 1992 г. директивой Совета ЕЭС от 29 мая 1990 г. № 90/270/ЕЕС)
3. “Шведский стандарт” MPR 1990:8 1990-12-01 комплекса стандартов MPR II. Методика проведения испытаний дисплеев. Визуальные эргономические характеристики. Характеристики излучений.
(Введен в качестве общеевропейского стандарта с июня 1992 г. директивой Совета ЕЭС от 29 мая 1990 г. № 90/270/ЕЕС).
4. Шведский стандарт SS 436 1490 “Компьютерная техника- Методы измерения создаваемых ими электрического и магнитного поля”, 1995 г.
5. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы.
(Утверждены и ведены в действие на территории РФ с момента утверждения Постановлением Госсанэпиднадзора России от 14 июля 1996 г. №14; при этом дата введения международных норм на параметры электромагнитных полей - с 1-го января 1997 г.).
6. ГОСТ Р 50948-96. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
(Утвержден и введен в действие на территории РФ с 1-го июля 1997 г. Постановлением Госстандарта России от 11 сентября 1996 г. № 576).
7. ГОСТ Р 50949-96. Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности.
(Утвержден и введен в действие на территории РФ с 1-го июля 1997 г. Постановлением Госстандарта России от 11 сентября 1996 г. № 577).
8. ГОСТ Р 50923-96. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения.
(Утвержден и введен в действие на территории РФ с 1-го июля 1997 г. Постановлением Госстандарта России от 10 июля 1996 г. № 451).
Содержание отчета
Отчет выполняется в электронном виде и должен содержать:
Контрольные вопросы